a. Konsep dasar kelistrikan.
Kita ketahui bahwa di alam ini ada tiga macam benda atau zat, yaitu benda padat, cair dan gas. Setelah kita amati ternyata benda-benda tersebut terdiri dari bagian-bagian yang masih dapat dibagi-bagi lagi, disebut molekul.
Bagian-bagian benda itu (molekul) dapat kita bagi menjadi bagian-bagian yang sangat kecil dan tidak dapat lagi dilihatdengan mata telanjang tanpa bantuan alat pembesar (mikroskop), yaitu atom.
Apakah yang dimaksud dengan molekul dan atom ?
Molekul adalah bagian terkecil dari suatu benda yang sifat atau karakteristiknya masih sama dengan benda aslinya atau benda semula.
Atom adalah bagian dari molekul yang sifat atau karakteristiknya sudah tidak sama dengan benda aslinya.
Contoh :
1. Molekul air masih mempunyai sifat air.
2. Molekul gula masih mempunyai sifat gula, yaitu manis.
3. Molekul garam masih mempunyai sifat garam, yaitu asin.
4. Molekul air terdiri 2 atom H dan satu atom O dan dapat ditulis dengan singkat H2O, dimana H singkatan dari Hidrogen yang mempunyai sifat mudah meledak, sedangkan O singkatan dari Oksigen yang bersifat mudah terbakar. Jelas disini bahwa sifat atom H maupun O sudah tidak sama dengan sifat air.
5. Molekul garam dapur terdiri dari atom Na dan atom Cl dan ditulis NaCl.
Na = Natrium adalah logam
Cl = Chlorida adalah racun
Jadi kedua atom tersebut sifatnya sangat berbeda dengan sifat dari garam dapur yang digunakan sebagai penyedap masakan.
Atom terdiri dari inti atom yang didalamnya terdapat proton yang bermuatan listrik positif dan neutron yang tidak bermuatan listrik (netral), serta dikelilingi elektron yang bermuatan listrik negatif.
Elektron-elektron berputar mengelilingi inti atom sesuai dengan orbit atau garis edar masing-masing. Semua elektron terikat oleh inti atom yang bermuatan positif.
Menurut penyelidikan, tiap atom terdapat tujuh buah orbit elektron yang disebut kulit atau orbit (lihat gambar 1 berikut ini).
| Jumlah elektron masing-masing orbit tidak sama. |
Kulit K maksimum ditempati 2 elektron
Kulit L maksimum ditempati 8 elektron
Kulit M maksimum ditempati 18 elektron
Kulit N maksimum ditempati 32 elektron
Kulit O maksimum ditempati 32 elektron
Kulit P maksimum ditempati 18 elektron
Kulit R maksimum ditempati 2 elektron
Elektron yang berada pada orbit K ikatan intinya paling kuat, sedangkan elektron yang berada pada kulit R ikatan intinya paling lemah.
Elektron yang berada pada orbit paling luar, karena ikatan intinya lemah, apabila terkena pengaruh dari luar misalnya dipukul, terkena gesekan, panas, medan magnet atau proses kimia, maka akan mudah berpindah dari satu atom ke atom yang lain. Elektron semacam ini disebut elektron bebas.
Apabila terjadi elektron pada sebuah atom berpindah ke atom yang lain, maka akan berakibat satu atom kekurangan elektron dan atom yang lain kelebihan elektron. Dengan demikian akan ada tiga macam atom yaitu :
A = Atom netral karena jumlah proton sama dengan jumlah elektron
B = Atom positif karena jumlah proton lebih banyak dari pada jumlah elektron (kekurangan
elektron)
C = Atom negatif karena jumlah elektronnya lebih banyak dari pada jumlah proton (kelebihan
elektron)
A B C
Gambar 2. Tiga macam keadaan atom
Gerakan elektron, baik gerakan elektron yang sifatnya sesaat maupun gerakan elektron yang terus-menerus (kontinyu), disebut LISTRIK.
Gerakan elektron yang sifatnya sesaat sering disebut listrik statis, misalnya petir, dan gerakan elektron yang terus-menerus (kontinyu) sering disebut listrik dinamis atau listrik mengalir.
Menurut kesepakatan secara internasional bahwa mengalirnya elektron (listrik negatif atau muatan negatif) dari negatif ke positif, sedangkan mengalirnya arus listrik (listrik positif atau muatan positif) dari positif ke negatif (lihat gambar 3).
Gambar 3.
Arus listrik dibedakan menjadi dua macam, yaitu :
1. Arus searah (DC = Direct Current)
2. Arus bolak-balik (AC = Alternating Current)
Arus searah (DC) adalah arus yang besarnya tetap setiap saat dan dapat diperoleh dari sumber tegangan listrik searah, misalnya :
a. Baterai
b. Acumulator
c. Solar cell
dan lain-lain.
Arus bolak-balik (AC) adalah arus yang besarnya berubah-ubah setiap saat dan dapat diperoleh dari sumber tegangan listrik bolak-balik, misalnya :
a. Generator listrik ac
b. Dinamo sepeda
dan lain-lain.
b. Manfaat listrik dalam bidang elektronika.
Dalam kehidupan sehari-hari telah kita ketahui bahwa listrik sangat bermanfaat karena sifat energi listrik yang dapat diubah menjadi bermacam-macam bentuk energi yang lain, antara lain misalnya :
1. Energi kimia,
2. Energi panas,
3. Energi cahaya,
4. Energi gerak,
dan lain-lain.
Dalam bidang elektronika listrik sangat dibutuhkan, terutama sebagaicatu daya atau sumber tenaga yang dapat membuat pesawat atau peralatan elektronika dapat bekerja sesuai dengan fungsinya.